Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.4.Budowaifunkcjeosłonbakteryjnych
37
podjednostkisyntazyznajdująsięwpojedynczym
operonie,apowstanieproduktówwróżnychsto-
sunkachmolowychjestregulowaneprzezodmien-
neobszaryinicjacjitranslacjinapoczątkukażdego
genuwpolicistronowejinformacji.Wogromnym
skrócie,processyntezyATProzpoczynasięod
wejściaprotonudoperyplazmatycznegokanału
wpodjednostcena”izwiązaniaznieprotonowaną
podjednostkąwpierścieniunc”.Obrótpierścienia
ojednąpodjednostkęnc”względemna”ustawia
protonnawprostkanałuprowadzącegodocytopla-
zmy.Rotacjapierścieniacpowodujerotacjępod-
jednostkiYwewnątrzkatalitycznegoheksameru
O
3B
3,prowadzącdopowstaniaATP.
SyntazaATPtypuF
1F
0możedziałaćwprzeciw-
stronę,wypompowującprotonyzcytoplazmy.
Procestenjestszczególnieważny,gdybakterie,jak
np.E.coli,prowadząprocesyfermentacyjne,wktó-
rychwykorzystujązwiązkipośredniezcyklukwa-
sówtrikarboksylowych(s.130).Uniektórychbak-
teriinależącychdoróżnychgruptaksonomicznych
(np.Enterococcushirae,Fusobacteriumnucleatum,
Deinococcusradiodurans,Treponemapallidum)
funkcjępompprotonowychpełniąATPazytypu
V
.MająoneprostsząbudowęniżATPazytypuF
iskładająsięz9podjednostek.Częśćkatalityczna
V
1składasięzpodjednostekAiB,każdawtrzech
kopiach.CzęśćbłonowaV
0jestzbudowanazpod-
jednostekIiK.Pozostałepolipeptydy,C,D,E,F
iG,łączągłówkęenzymuzczęściąbłonową.Bak-
teryjneATPazytypuVnajprawdopodobniejzosta-
łynabyteodarcheonówwskutekhoryzontalnejwy-
mianymateriaługenetycznego.
2.4.3.Procesytransportuprzezbłonę
cytoplazmatyczną
Wielebiałekbłonycytoplazmatycznejuczestniczy
wprocesachtransporturóżnegorodzajucząsteczek
doizkomórkibakteryjnej.Najprostszysystem
pokonywaniabarierybłonycytoplazmatycznejto
dyfuzjaprosta,któraniewymagaudziałużadne-
gobiałka,aleteżjestmałowydajnaiwzasadzie
dotyczyjedyniewody.DyfuzjaglukozyprzezCM
jest100tysięcyrazywolniejszaniżdyfuzjawody,
ajonuCl-miliardrazywolniejsza.Jonwodorowy
(H+)wogóleniejestwstaniepokonaćbarieryCM
nadrodzedyfuzji.Dyfuzjawody,któraprzebiega
bezudziałuenergii,możebyćwspomaganaprzez
białkazwaneakwaporynami,np.białkoAqpZ
Escherichiacoli.Ponieważdyfuzjajestzgodna
zgradientemprzenoszonegozwiązku,białkate
mogąuczestniczyćzarównoweksporcie,jakiim-
porciewody.Wpodobnysposób,zgodniezgra-
dientemstężeniaibezudziałuenergii,przenoszone
są,pozawodą,równieżinnezwiązki,którezwykle
rozpoznawaneprzezswoistebiałkawCM.Ten
typtransportunosinazwędyfuzjiułatwionej.Do-
tyczyonaniewielusubstratów,którychprzykładem
jestglicerol,rozpoznawanyiprzenoszonywCM
przezbiałkotransportująceGlpFimechanowrażli-
wykanałjonowytejbakterii,MscL.BiałkoGlpF
tworzyporwCM,przypominającyporynywbło-
niezewnętrznej(s.63),agenstrukturalnytego
białkawystępujewoperoniezgenemglpK,kodują-
cymkinazęglicerolową.BiałkoGlpFprzenosirów-
nieżtakiezwiązki,jakmocznikiglicyna.Niektóre
białkauczestniczącewdyfuzjiułatwionej,czasem
zwanepermeazami,spokrewnionezgłówną
akwaporynąwsoczewceokassakówinależądo
rodzinybiałekMIP(ang.majorintrinsicprotein).
Znaczeniedyfuzjiułatwionejwpobieraniusubstan-
cjiodżywczychjestuorganizmówprokariotycz-
nychznaczniemniejszeniżueukariotów,przede
wszystkimdlatego,żestężenietychzwiązków
wśrodowiskujestprzeważniebardzomałe.
Wielejonówiróżnegotypucząsteczekprze-
chodziprzezCMwprocesachtransportuczynne-
go,wbrewgradientowistężenia,zudziałembiałek
transportowychiznakłademenergii.Zewzględu
nacharaktertransportowanegojonulubcząsteczki,
wśródsystemówtransportowychwyróżniasięsys-
temytransportupierwotnego,wktórychpierwot-
neźródłoenergiiwkomórce,np.hydrolizaATP,
absorpcjafotonulubprzepływelektronówwpro-
cesachoddechowych,powodujewyrzucenieproto-
nównazewnątrzbłonycytoplazmatycznej.Tentyp
transportu,polegającynawyrzuceniuprotonówna
zewnątrzbłonycytoplazmatycznej,nosinazwę
pierwotnegotransportuczynnego.Powstająca
siłaprotonomotoryczna(Δπ)jestwykorzystywana
donapędzaniatransportuinnychcząsteczeklubjo-
nówprzezbłonę,zudziałembiałekzwanychper-
meazami.Tegotypuruchcząsteczek,napędzany
wwynikudziałaniagradientuchemiosmotyczne-
go,nosinazwęwtórnegotransportuczynnego.
Zewzględunafunkcjębiałkatransportu-
jącego(permeazy)wyróżniasięuniport,sym-
portiantyport(ryc.2.9).Przykłademwtórnego
transportuczynnegojestpobieranielaktozyprzez
Enterobacteriaceae.Cukiertenpokonujebarierę
błonycytoplazmatycznejzudziałempermeazy